JPH1112649A - 遅れ破壊特性に優れた高強度部材の製造方法 - Google Patents
遅れ破壊特性に優れた高強度部材の製造方法Info
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- JPH1112649A JPH1112649A JP16421797A JP16421797A JPH1112649A JP H1112649 A JPH1112649 A JP H1112649A JP 16421797 A JP16421797 A JP 16421797A JP 16421797 A JP16421797 A JP 16421797A JP H1112649 A JPH1112649 A JP H1112649A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】１３００ＭＰａ超えの引張強さを有し、かつ遅
れ破壊特性に優れた高強度部材の製造方法を提供する。 【解決手段】重量％で、Ｃ：０．２〜０．３５％と、Ｓ
ｉ：０．１％以下と、Ｍｎ：０．１％以下と、Ｐ：０．
０１％以下と、Ｓ：０．００５〜０．０３％と、Ｎｉ：
３〜７％と、Ｔｉ：０．０１〜０．０６％と、Ｎ：０．
００８％以下とを含有し、残部Ｆｅ及び不可避的不純物
からなる熱間圧延線材あるいは棒鋼に対して、熱間圧延
線材あるいは棒鋼に対して、４００〜６００℃で１０秒
以下加熱し、加工率４０％以上のヘッダー加工を行なう
工程と、焼入れし、焼き戻す工程とを具備し、前記焼入
れ焼戻し工程の前または後にヘッダー加工工程を行うこ
とを特徴とする。
れ破壊特性に優れた高強度部材の製造方法を提供する。 【解決手段】重量％で、Ｃ：０．２〜０．３５％と、Ｓ
ｉ：０．１％以下と、Ｍｎ：０．１％以下と、Ｐ：０．
０１％以下と、Ｓ：０．００５〜０．０３％と、Ｎｉ：
３〜７％と、Ｔｉ：０．０１〜０．０６％と、Ｎ：０．
００８％以下とを含有し、残部Ｆｅ及び不可避的不純物
からなる熱間圧延線材あるいは棒鋼に対して、熱間圧延
線材あるいは棒鋼に対して、４００〜６００℃で１０秒
以下加熱し、加工率４０％以上のヘッダー加工を行なう
工程と、焼入れし、焼き戻す工程とを具備し、前記焼入
れ焼戻し工程の前または後にヘッダー加工工程を行うこ
とを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は引張強さが１３００
ＭＰａ超えの遅れ破壊特性に優れた高強度部材の製造方
法に関する。
ＭＰａ超えの遅れ破壊特性に優れた高強度部材の製造方
法に関する。
【０００２】
【従来の技術】自動車の軽量化や建築物の高層化のよう
なニーズに対応して、鋼材の高強度化の動きがあるが、
１２００ＭＰａを超えると遅れ破壊が問題となるため使
用強度が制限されている。その一例として、高強度ボル
トをみるとＪＩＳ Ｂ １１８６「摩擦接合用高力六角
ボルト・六角ナット・平座金のセット」やＪＩＳ Ｂ１
０５１「鋼製のボルト・小ねじの機械的性質」で規格化
されており、１２００ＭＰａ級までの強度となってい
る。しかしながら、このような現状にも関わらず、更な
る高強度化が要望されているが、１２００ＭＰａ以上の
強度の鋼は未だ確立されていない。
なニーズに対応して、鋼材の高強度化の動きがあるが、
１２００ＭＰａを超えると遅れ破壊が問題となるため使
用強度が制限されている。その一例として、高強度ボル
トをみるとＪＩＳ Ｂ １１８６「摩擦接合用高力六角
ボルト・六角ナット・平座金のセット」やＪＩＳ Ｂ１
０５１「鋼製のボルト・小ねじの機械的性質」で規格化
されており、１２００ＭＰａ級までの強度となってい
る。しかしながら、このような現状にも関わらず、更な
る高強度化が要望されているが、１２００ＭＰａ以上の
強度の鋼は未だ確立されていない。
【０００３】一方、１８Ｎｉマルエージ鋼は、通常の低
合金鋼に比べると遅れ破壊特性が格段に優れているが、
極めて高価であるため、上述したような高強度ボルト用
鋼としては使えないのが現状である。このマルエージ鋼
よりも安価で、かつ遅れ破壊特性は低合金鋼より優れた
実用鋼が特公昭６０−１４０９６号公報、特開昭５９−
１８２９５０号公報、特開昭５９−１８２９５１号公報
に開示されている。これらは逆変態オーステナイトを利
用し、遅れ破壊を抑制するためにＮｉを多量に添加して
いる。また、高強度ボルトの製造技術として、温間加工
で頭部等を成形する技術は特開平７−５４０４２号公報
に、焼入れままで転造する技術は特開平８−３３３６２
５号公報に開示されている。
合金鋼に比べると遅れ破壊特性が格段に優れているが、
極めて高価であるため、上述したような高強度ボルト用
鋼としては使えないのが現状である。このマルエージ鋼
よりも安価で、かつ遅れ破壊特性は低合金鋼より優れた
実用鋼が特公昭６０−１４０９６号公報、特開昭５９−
１８２９５０号公報、特開昭５９−１８２９５１号公報
に開示されている。これらは逆変態オーステナイトを利
用し、遅れ破壊を抑制するためにＮｉを多量に添加して
いる。また、高強度ボルトの製造技術として、温間加工
で頭部等を成形する技術は特開平７−５４０４２号公報
に、焼入れままで転造する技術は特開平８−３３３６２
５号公報に開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特公昭
６０−１４０９６号公報、特開昭５９−１８２９５０号
公報、特開昭５９−１８２９５１号公報に記載された技
術においてはＮｉと同時にＭｏ，Ｖ，Ｎｂ等を多量に添
加しており、炭化物が固溶しにくく、製造性が劣ってい
る。また、特開平７−５４０４２号公報は強度レベルが
１２００ＭＰａ程度までであり、遅れ破壊特性が問題に
ならず、単に、成形改善の技術であり、さらには、もし
これを強度を上げて製造したとしても、やはり、Ｎｉの
含有量が十分でなく、鋼中への水素の侵入を抑制する効
果が得られないことから、遅れ破壊特性の改善は不十分
である。特開平８−３３３６２５号公報は遅れ破壊特性
の改善に関する技術ではあるが、焼入れ後の転造を疲労
強度向上のためとしており、遅れ破壊への寄与について
は考慮されていない。さらに、これもＮｉ添加がなされ
ていないので、遅れ破壊特性は不十分である。
６０−１４０９６号公報、特開昭５９−１８２９５０号
公報、特開昭５９−１８２９５１号公報に記載された技
術においてはＮｉと同時にＭｏ，Ｖ，Ｎｂ等を多量に添
加しており、炭化物が固溶しにくく、製造性が劣ってい
る。また、特開平７−５４０４２号公報は強度レベルが
１２００ＭＰａ程度までであり、遅れ破壊特性が問題に
ならず、単に、成形改善の技術であり、さらには、もし
これを強度を上げて製造したとしても、やはり、Ｎｉの
含有量が十分でなく、鋼中への水素の侵入を抑制する効
果が得られないことから、遅れ破壊特性の改善は不十分
である。特開平８−３３３６２５号公報は遅れ破壊特性
の改善に関する技術ではあるが、焼入れ後の転造を疲労
強度向上のためとしており、遅れ破壊への寄与について
は考慮されていない。さらに、これもＮｉ添加がなされ
ていないので、遅れ破壊特性は不十分である。
【０００５】すなわち、本発明の目的は上記した問題点
を解決するために、１３００ＭＰａ超えの引張強さを有
し、かつ遅れ破壊特性に優れた高強度部材の製造方法を
提供することにある。
を解決するために、１３００ＭＰａ超えの引張強さを有
し、かつ遅れ破壊特性に優れた高強度部材の製造方法を
提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決し目的を
達成するために、本発明は以下に示す手段を用いてい
る。 （１）本発明の製造方法は、重量％で、Ｃ：０．２〜
０．３５％と、Ｓｉ：０．１％以下と、Ｍｎ：０．１％
以下と、Ｐ：０．０１％以下と、Ｓ：０．００５〜０．
０３％と、Ｎｉ：３〜７％と、Ｔｉ：０．０１〜０．０
６％と、Ｎ：０．００８％以下とを含有し、残部Ｆｅ及
び不可避的不純物からなる熱間圧延線材あるいは棒鋼か
ら高強度部材を製造する方法において、熱間圧延線材あ
るいは棒鋼に対して、４００〜６００℃で１０秒以下加
熱し、加工率４０％以上のヘッダー加工を行なう工程
と、焼入れし、焼き戻す工程とを具備し、前記焼入れ焼
戻し工程の前または後にヘッダー加工工程を行うことを
特徴とする、引張強さが１３００ＭＰａ超えの遅れ破壊
特性に優れた高強度部材の製造方法である。 （２）本発明の製造方法は、重量％で、Ｃ：０．２〜
０．３５％と、Ｓｉ：０．１％以下と、Ｍｎ：０．１％
以下と、Ｐ：０．０１％以下と、Ｓ：０．００５〜０．
０３％と、Ｎｉ：３〜７％と、Ｔｉ：０．０１〜０．０
６％と、Ｎ：０．００８％以下とを含有し、残部Ｆｅ及
び不可避的不純物からなる熱間圧延線材あるいは棒鋼か
ら高強度部材を製造する方法において、熱間圧延線材あ
るいは棒鋼に対して、４００〜６００℃で１０秒以下加
熱し、加工率４０％以上のヘッダー加工を行なう工程
と、焼入れし、冷間転造し、焼き戻す工程とを具備し、
前記焼入れ冷間転造焼戻し工程の前または後にヘッダー
加工工程を行うことを特徴とする、引張強さが１３００
ＭＰａ超えの遅れ破壊特性に優れた高強度部材の製造方
法である。 （３）本発明の製造方法は、重量％で、Ｃ：０．２〜
０．３５％と、Ｓｉ：０．１％以下と、Ｍｎ：０．１％
以下と、Ｐ：０．０１％以下と、Ｓ：０．００５〜０．
０３％と、Ｎｉ：３〜７％と、Ｔｉ：０．０１〜０．０
６％と、Ｎ：０．００８％以下とを含有し、さらに、Ｃ
ｒ：０．０１〜０．３％、Ｍｏ：０．０１〜０．３％、
Ｎｂ：０．０１〜０．１％、及びＶ：０．０１〜０．１
％のうち１種または２種以上を含有し、残部Ｆｅ及び不
可避的不純物からなる熱間圧延線材あるいは棒鋼から高
強度部材を製造する方法において、熱間圧延線材あるい
は棒鋼に対して、５００〜６００℃で１０秒以下加熱
し、加工率４０％以上のヘッダー加工を行なう工程と、
焼入れし、焼き戻す工程とを具備し、前記焼入れ焼戻し
工程の前または後にヘッダー加工工程を行うことを特徴
とする、引張強さが１３００ＭＰａ超えの遅れ破壊特性
に優れた高強度部材の製造方法である。 （４）本発明の製造方法は、重量％で、Ｃ：０．２〜
０．３５％と、Ｓｉ：０．１％以下と、Ｍｎ：０．１％
以下と、Ｐ：０．０１％以下と、Ｓ：０．００５〜０．
０３％と、Ｎｉ：３〜７％と、Ｔｉ：０．０１〜０．０
６％と、Ｎ：０．００８％以下とを含有し、さらに、Ｃ
ｒ：０．０１〜０．３％、Ｍｏ：０．０１〜０．３％、
Ｎｂ：０．０１〜０．１％、及びＶ：０．０１〜０．１
％のうち１種または２種以上を含有し、残部Ｆｅ及び不
可避的不純物からなる熱間圧延線材あるいは棒鋼から高
強度部材を製造する方法において、熱間圧延線材あるい
は棒鋼に対して、５００〜６００℃で１０秒以下加熱
し、加工率４０％以上のヘッダー加工を行なう工程と、
焼入れし、冷間鍛造し、焼き戻す工程とを具備し、前記
焼入れ冷間転造焼戻し工程の前または後にヘッダー加工
工程を行うことを特徴とする、引張強さが１３００ＭＰ
ａ超えの遅れ破壊特性に優れた高強度部材の製造方法で
ある。 （５）本発明の製造方法は、重量％で、Ｃ：０．２〜
０．３５％と、Ｓｉ：０．１％以下と、Ｍｎ：０．１％
以下と、Ｐ：０．０１％以下と、Ｓ：０．００５〜０．
０３％と、Ｎｉ：７〜１２％と、Ｔｉ：０．０１〜０．
０６％と、Ｎ：０．００８％以下とを含有し、残部Ｆｅ
及び不可避的不純物からなる熱間圧延線材あるいは棒鋼
から高強度部材を製造する方法において、熱間圧延線材
あるいは棒鋼に対して、４００〜６００℃で１０秒以下
加熱し、加工率４０％以上のヘッダー加工を行なう工程
と、焼入れし、焼き戻す工程とを具備し、前記焼入れ焼
戻し工程の前または後にヘッダー加工工程を行うことを
特徴とする、引張強さが１４００ＭＰａ超えの遅れ破壊
特性に優れた高強度部材の製造方法である。 （６）本発明の製造方法は、重量％で、Ｃ：０．２〜
０．３５％と、Ｓｉ：０．１％以下と、Ｍｎ：０．１％
以下と、Ｐ：０．０１％以下と、Ｓ：０．００５〜０．
０３％と、Ｎｉ：７〜１２％と、Ｔｉ：０．０１〜０．
０６％と、Ｎ：０．００８％以下とを含有し、残部Ｆｅ
及び不可避的不純物からなる熱間圧延線材あるいは棒鋼
から高強度部材を製造する方法において、熱間圧延線材
あるいは棒鋼に対して、４００〜６００℃で１０秒以下
加熱し、加工率４０％以上のヘッダー加工を行なう工程
と、焼入れし、冷間鍛造し、焼き戻す工程とを具備し、
前記焼入れ冷間転造焼戻し工程の前または後にヘッダー
加工工程を行うことを特徴とする、引張強さが１４００
ＭＰａ超えの遅れ破壊特性に優れた高強度部材の製造方
法である。 （７）本発明の製造方法は、重量％で、Ｃ：０．２〜
０．３５％と、Ｓｉ：０．１％以下と、Ｍｎ：０．１％
以下と、Ｐ：０．０１％以下と、Ｓ：０．００５〜０．
０３％と、Ｎｉ：７〜１２％と、Ｔｉ：０．０１〜０．
０６％と、Ｎ：０．００８％以下とを含有し、さらに、
Ｃｒ：０．０１〜０．３％、Ｍｏ：０．０１〜０．３
％、Ｎｂ：０．０１〜０．１％、及びＶ：０．０１〜
０．１％のうち１種または２種以上を含有し、残部Ｆｅ
及び不可避的不純物からなる熱間圧延線材あるいは棒鋼
から高強度部材を製造する方法において、熱間圧延線材
あるいは棒鋼に対して、５００〜６００℃で１０秒以下
加熱し、加工率４０％以上のヘッダー加工を行なう工程
と、焼入れし、焼き戻す工程とを具備し、前記焼入れ焼
戻し工程の前または後にヘッダー加工工程を行うことを
特徴とする、引張強さが１４００ＭＰａ超えの遅れ破壊
特性に優れた高強度部材の製造方法である。 （８）本発明の製造方法は、重量％で、Ｃ：０．２〜
０．３５％と、Ｓｉ：０．１％以下と、Ｍｎ：０．１％
以下と、Ｐ：０．０１％以下と、Ｓ：０．００５〜０．
０３％と、Ｎｉ：７〜１２％と、Ｔｉ：０．０１〜０．
０６％と、Ｎ：０．００８％以下とを含有し、さらに、
Ｃｒ：０．０１〜０．３％、Ｍｏ：０．０１〜０．３
％、Ｎｂ：０．０１〜０．１％、及びＶ：０．０１〜
０．１％のうち１種または２種以上を含有し、残部Ｆｅ
及び不可避的不純物からなる熱間圧延線材あるいは棒鋼
から高強度部材を製造する方法において、熱間圧延線材
あるいは棒鋼に対して、５００〜６００℃で１０秒以下
加熱し、加工率４０％以上のヘッダー加工を行なう工程
と、焼入れし、冷間鍛造し、焼き戻す工程とを具備し、
前記焼入れ冷間転造焼戻し工程の前または後にヘッダー
加工工程を行うことを特徴とする、引張強さが１４００
ＭＰａ超えの遅れ破壊特性に優れた高強度部材の製造方
法である。 （９）本発明の製造方法は、鋼成分として、重量％でさ
らに、Ｂ：０．０００３〜０．００５％、Ｃｕ：０．０
５〜０．５％の１種または２種を含有することを特徴と
する、上記（１）乃至（８）のいずれかに記載の遅れ破
壊特性に優れた高強度部材の製造方法である。
達成するために、本発明は以下に示す手段を用いてい
る。 （１）本発明の製造方法は、重量％で、Ｃ：０．２〜
０．３５％と、Ｓｉ：０．１％以下と、Ｍｎ：０．１％
以下と、Ｐ：０．０１％以下と、Ｓ：０．００５〜０．
０３％と、Ｎｉ：３〜７％と、Ｔｉ：０．０１〜０．０
６％と、Ｎ：０．００８％以下とを含有し、残部Ｆｅ及
び不可避的不純物からなる熱間圧延線材あるいは棒鋼か
ら高強度部材を製造する方法において、熱間圧延線材あ
るいは棒鋼に対して、４００〜６００℃で１０秒以下加
熱し、加工率４０％以上のヘッダー加工を行なう工程
と、焼入れし、焼き戻す工程とを具備し、前記焼入れ焼
戻し工程の前または後にヘッダー加工工程を行うことを
特徴とする、引張強さが１３００ＭＰａ超えの遅れ破壊
特性に優れた高強度部材の製造方法である。 （２）本発明の製造方法は、重量％で、Ｃ：０．２〜
０．３５％と、Ｓｉ：０．１％以下と、Ｍｎ：０．１％
以下と、Ｐ：０．０１％以下と、Ｓ：０．００５〜０．
０３％と、Ｎｉ：３〜７％と、Ｔｉ：０．０１〜０．０
６％と、Ｎ：０．００８％以下とを含有し、残部Ｆｅ及
び不可避的不純物からなる熱間圧延線材あるいは棒鋼か
ら高強度部材を製造する方法において、熱間圧延線材あ
るいは棒鋼に対して、４００〜６００℃で１０秒以下加
熱し、加工率４０％以上のヘッダー加工を行なう工程
と、焼入れし、冷間転造し、焼き戻す工程とを具備し、
前記焼入れ冷間転造焼戻し工程の前または後にヘッダー
加工工程を行うことを特徴とする、引張強さが１３００
ＭＰａ超えの遅れ破壊特性に優れた高強度部材の製造方
法である。 （３）本発明の製造方法は、重量％で、Ｃ：０．２〜
０．３５％と、Ｓｉ：０．１％以下と、Ｍｎ：０．１％
以下と、Ｐ：０．０１％以下と、Ｓ：０．００５〜０．
０３％と、Ｎｉ：３〜７％と、Ｔｉ：０．０１〜０．０
６％と、Ｎ：０．００８％以下とを含有し、さらに、Ｃ
ｒ：０．０１〜０．３％、Ｍｏ：０．０１〜０．３％、
Ｎｂ：０．０１〜０．１％、及びＶ：０．０１〜０．１
％のうち１種または２種以上を含有し、残部Ｆｅ及び不
可避的不純物からなる熱間圧延線材あるいは棒鋼から高
強度部材を製造する方法において、熱間圧延線材あるい
は棒鋼に対して、５００〜６００℃で１０秒以下加熱
し、加工率４０％以上のヘッダー加工を行なう工程と、
焼入れし、焼き戻す工程とを具備し、前記焼入れ焼戻し
工程の前または後にヘッダー加工工程を行うことを特徴
とする、引張強さが１３００ＭＰａ超えの遅れ破壊特性
に優れた高強度部材の製造方法である。 （４）本発明の製造方法は、重量％で、Ｃ：０．２〜
０．３５％と、Ｓｉ：０．１％以下と、Ｍｎ：０．１％
以下と、Ｐ：０．０１％以下と、Ｓ：０．００５〜０．
０３％と、Ｎｉ：３〜７％と、Ｔｉ：０．０１〜０．０
６％と、Ｎ：０．００８％以下とを含有し、さらに、Ｃ
ｒ：０．０１〜０．３％、Ｍｏ：０．０１〜０．３％、
Ｎｂ：０．０１〜０．１％、及びＶ：０．０１〜０．１
％のうち１種または２種以上を含有し、残部Ｆｅ及び不
可避的不純物からなる熱間圧延線材あるいは棒鋼から高
強度部材を製造する方法において、熱間圧延線材あるい
は棒鋼に対して、５００〜６００℃で１０秒以下加熱
し、加工率４０％以上のヘッダー加工を行なう工程と、
焼入れし、冷間鍛造し、焼き戻す工程とを具備し、前記
焼入れ冷間転造焼戻し工程の前または後にヘッダー加工
工程を行うことを特徴とする、引張強さが１３００ＭＰ
ａ超えの遅れ破壊特性に優れた高強度部材の製造方法で
ある。 （５）本発明の製造方法は、重量％で、Ｃ：０．２〜
０．３５％と、Ｓｉ：０．１％以下と、Ｍｎ：０．１％
以下と、Ｐ：０．０１％以下と、Ｓ：０．００５〜０．
０３％と、Ｎｉ：７〜１２％と、Ｔｉ：０．０１〜０．
０６％と、Ｎ：０．００８％以下とを含有し、残部Ｆｅ
及び不可避的不純物からなる熱間圧延線材あるいは棒鋼
から高強度部材を製造する方法において、熱間圧延線材
あるいは棒鋼に対して、４００〜６００℃で１０秒以下
加熱し、加工率４０％以上のヘッダー加工を行なう工程
と、焼入れし、焼き戻す工程とを具備し、前記焼入れ焼
戻し工程の前または後にヘッダー加工工程を行うことを
特徴とする、引張強さが１４００ＭＰａ超えの遅れ破壊
特性に優れた高強度部材の製造方法である。 （６）本発明の製造方法は、重量％で、Ｃ：０．２〜
０．３５％と、Ｓｉ：０．１％以下と、Ｍｎ：０．１％
以下と、Ｐ：０．０１％以下と、Ｓ：０．００５〜０．
０３％と、Ｎｉ：７〜１２％と、Ｔｉ：０．０１〜０．
０６％と、Ｎ：０．００８％以下とを含有し、残部Ｆｅ
及び不可避的不純物からなる熱間圧延線材あるいは棒鋼
から高強度部材を製造する方法において、熱間圧延線材
あるいは棒鋼に対して、４００〜６００℃で１０秒以下
加熱し、加工率４０％以上のヘッダー加工を行なう工程
と、焼入れし、冷間鍛造し、焼き戻す工程とを具備し、
前記焼入れ冷間転造焼戻し工程の前または後にヘッダー
加工工程を行うことを特徴とする、引張強さが１４００
ＭＰａ超えの遅れ破壊特性に優れた高強度部材の製造方
法である。 （７）本発明の製造方法は、重量％で、Ｃ：０．２〜
０．３５％と、Ｓｉ：０．１％以下と、Ｍｎ：０．１％
以下と、Ｐ：０．０１％以下と、Ｓ：０．００５〜０．
０３％と、Ｎｉ：７〜１２％と、Ｔｉ：０．０１〜０．
０６％と、Ｎ：０．００８％以下とを含有し、さらに、
Ｃｒ：０．０１〜０．３％、Ｍｏ：０．０１〜０．３
％、Ｎｂ：０．０１〜０．１％、及びＶ：０．０１〜
０．１％のうち１種または２種以上を含有し、残部Ｆｅ
及び不可避的不純物からなる熱間圧延線材あるいは棒鋼
から高強度部材を製造する方法において、熱間圧延線材
あるいは棒鋼に対して、５００〜６００℃で１０秒以下
加熱し、加工率４０％以上のヘッダー加工を行なう工程
と、焼入れし、焼き戻す工程とを具備し、前記焼入れ焼
戻し工程の前または後にヘッダー加工工程を行うことを
特徴とする、引張強さが１４００ＭＰａ超えの遅れ破壊
特性に優れた高強度部材の製造方法である。 （８）本発明の製造方法は、重量％で、Ｃ：０．２〜
０．３５％と、Ｓｉ：０．１％以下と、Ｍｎ：０．１％
以下と、Ｐ：０．０１％以下と、Ｓ：０．００５〜０．
０３％と、Ｎｉ：７〜１２％と、Ｔｉ：０．０１〜０．
０６％と、Ｎ：０．００８％以下とを含有し、さらに、
Ｃｒ：０．０１〜０．３％、Ｍｏ：０．０１〜０．３
％、Ｎｂ：０．０１〜０．１％、及びＶ：０．０１〜
０．１％のうち１種または２種以上を含有し、残部Ｆｅ
及び不可避的不純物からなる熱間圧延線材あるいは棒鋼
から高強度部材を製造する方法において、熱間圧延線材
あるいは棒鋼に対して、５００〜６００℃で１０秒以下
加熱し、加工率４０％以上のヘッダー加工を行なう工程
と、焼入れし、冷間鍛造し、焼き戻す工程とを具備し、
前記焼入れ冷間転造焼戻し工程の前または後にヘッダー
加工工程を行うことを特徴とする、引張強さが１４００
ＭＰａ超えの遅れ破壊特性に優れた高強度部材の製造方
法である。 （９）本発明の製造方法は、鋼成分として、重量％でさ
らに、Ｂ：０．０００３〜０．００５％、Ｃｕ：０．０
５〜０．５％の１種または２種を含有することを特徴と
する、上記（１）乃至（８）のいずれかに記載の遅れ破
壊特性に優れた高強度部材の製造方法である。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明者らは上記の課題達成のた
めに、遅れ破壊特性に優れた高強度部材の製造方法につ
いて鋭意検討した結果、以下に示すような知見を得るに
至った。 （１）Ｔｉ，Ｓの適量添加によりＴｉＳあるいはＴｉ4
Ｃ2 Ｓ2 が析出し、オーステナイト粒の微細化に寄与す
るとともに鋼中水素をトラップし、遅れ破壊特性が向上
する。 （２）Ｎｉの多量添加により、圧延後スケール直下にＮ
ｉ濃化層を生成し、腐食環境下での水素侵入を抑制し、
さらに鋼中に侵入した水素を有効にトラップする残留オ
ーステナイト量を増加させて、粒界に集積する水素の量
を低減でき、遅れ破壊特性が向上する。
めに、遅れ破壊特性に優れた高強度部材の製造方法につ
いて鋭意検討した結果、以下に示すような知見を得るに
至った。 （１）Ｔｉ，Ｓの適量添加によりＴｉＳあるいはＴｉ4
Ｃ2 Ｓ2 が析出し、オーステナイト粒の微細化に寄与す
るとともに鋼中水素をトラップし、遅れ破壊特性が向上
する。 （２）Ｎｉの多量添加により、圧延後スケール直下にＮ
ｉ濃化層を生成し、腐食環境下での水素侵入を抑制し、
さらに鋼中に侵入した水素を有効にトラップする残留オ
ーステナイト量を増加させて、粒界に集積する水素の量
を低減でき、遅れ破壊特性が向上する。
【０００８】（３）高強度鋼の温間でのヘッダー加工性
についてはＣｒ，Ｍｏ，Ｎｂ，Ｖ等炭化物生成元素を含
まないと、良好である。 （４）焼入れ鋼の冷間加工後焼戻しを行なうことによっ
て遅れ破壊特性が向上する。 以上の知見に基づき、本発明者らは、Ｔｉ，Ｓを適量添
加及びＮｉを多量添加した鋼に対し、温間によるヘッダ
ー加工、冷間鍛造、焼戻しを行なうようにして、所望の
強度を有しかつ遅れ破壊特性に優れた高強度部材を製造
する方法を見出し、本発明を完成させた。
についてはＣｒ，Ｍｏ，Ｎｂ，Ｖ等炭化物生成元素を含
まないと、良好である。 （４）焼入れ鋼の冷間加工後焼戻しを行なうことによっ
て遅れ破壊特性が向上する。 以上の知見に基づき、本発明者らは、Ｔｉ，Ｓを適量添
加及びＮｉを多量添加した鋼に対し、温間によるヘッダ
ー加工、冷間鍛造、焼戻しを行なうようにして、所望の
強度を有しかつ遅れ破壊特性に優れた高強度部材を製造
する方法を見出し、本発明を完成させた。
【０００９】すなわち、本発明は、鋼組成及び製造条件
を下記範囲に限定することにより、１３００ＭＰａ超え
の引張強さを有しかつ遅れ破壊特性に優れた鋼材を提供
することができる。以下に本発明の成分添加理由、成分
限定理由及び製造条件の限定理由について説明する。
を下記範囲に限定することにより、１３００ＭＰａ超え
の引張強さを有しかつ遅れ破壊特性に優れた鋼材を提供
することができる。以下に本発明の成分添加理由、成分
限定理由及び製造条件の限定理由について説明する。
【００１０】（１）成分組成範囲 Ｃ：０．２〜０．３５％ Ｃは必要な引張強度を確保するために必要であり、０．
２％未満では必要な引張強度が得られず、０．３５％を
超えると強度が高くなりすぎてヘッダー加工が難しくな
るとともに遅れ破壊特性が劣化するため、０．２〜０．
３５％である。
２％未満では必要な引張強度が得られず、０．３５％を
超えると強度が高くなりすぎてヘッダー加工が難しくな
るとともに遅れ破壊特性が劣化するため、０．２〜０．
３５％である。
【００１１】Ｓｉ：０．１％以下 Ｓｉは０．１％を超えると粒界に偏析し、かつ焼入れ前
のオーステナイト加熱時に粒界酸化を助長することか
ら、０．１％以下である。
のオーステナイト加熱時に粒界酸化を助長することか
ら、０．１％以下である。
【００１２】Ｍｎ：０．１％以下 Ｍｎは０．１％を超えると、焼入れ時のオーステナイト
状態において粒界でＰと競合偏析することによって、粒
界強度を低下させ、遅れ破壊特性を劣化させる。また、
Ｓと結合してＭｎＳとなり、ＴｉＳの析出量を低減さ
せ、遅れ破壊特性を劣化させるため０．１％以下であ
る。
状態において粒界でＰと競合偏析することによって、粒
界強度を低下させ、遅れ破壊特性を劣化させる。また、
Ｓと結合してＭｎＳとなり、ＴｉＳの析出量を低減さ
せ、遅れ破壊特性を劣化させるため０．１％以下であ
る。
【００１３】Ｐ：０．０１％以下 Ｐは０．０１％を超えると焼入れ時のオーステナイト状
態において粒界に偏析し、粒界強度を低下させ、遅れ破
壊特性を劣化させるため０．０１％以下である。
態において粒界に偏析し、粒界強度を低下させ、遅れ破
壊特性を劣化させるため０．０１％以下である。
【００１４】Ｓ：０．００５〜０．０３％ Ｓは本発明ではＭｎ量を低減しているため、ＴｉＳある
いはＴｉ4 Ｃ2 Ｓ2 となり、鋼中に析出し、焼入れ前加
熱時のオーステナイト粒の粗大化を抑制し、マルテンサ
イト組織を微細化するとともに、鋼中に侵入した水素の
トラップサイトとなるため、遅れ破壊特性を向上させ
る。０．００５％未満ではその効果がなく、０．０３％
を超えると固溶Ｓが粒界に偏析し、遅れ破壊特性が劣化
するため、０．００５〜０．０３％である。
いはＴｉ4 Ｃ2 Ｓ2 となり、鋼中に析出し、焼入れ前加
熱時のオーステナイト粒の粗大化を抑制し、マルテンサ
イト組織を微細化するとともに、鋼中に侵入した水素の
トラップサイトとなるため、遅れ破壊特性を向上させ
る。０．００５％未満ではその効果がなく、０．０３％
を超えると固溶Ｓが粒界に偏析し、遅れ破壊特性が劣化
するため、０．００５〜０．０３％である。
【００１５】Ｎｉ：３〜７％（引張強さ１３００ＭＰａ
超え）、７〜１２％（１４００ＭＰａ超え） Ｎｉは鋼の焼入れ性を向上させるとともに、圧延ままの
ようにスケールの付着した状態ではスケール直下の地鉄
部分にＮｉの濃化層を生成し、腐食環境下での水素侵入
を抑制し、さらに、鋼中に侵入した水素を有効にトラッ
プする残留オーステナイト量を増加させて、粒界に集積
する水素の量を低減することによって遅れ破壊特性を向
上させる。強度が１４００ＭＰａ超えの部品では７％未
満では効果が得られず、１２％を超えると効果は飽和す
るとともにコストが上昇するため、７〜１２％である。
一方、強度が１３００ＭＰａ超えの部品では３％未満で
は効果が得られず、７％を超えると１３００ＭＰａ級と
してはコストが上昇するため、３〜７％である。
超え）、７〜１２％（１４００ＭＰａ超え） Ｎｉは鋼の焼入れ性を向上させるとともに、圧延ままの
ようにスケールの付着した状態ではスケール直下の地鉄
部分にＮｉの濃化層を生成し、腐食環境下での水素侵入
を抑制し、さらに、鋼中に侵入した水素を有効にトラッ
プする残留オーステナイト量を増加させて、粒界に集積
する水素の量を低減することによって遅れ破壊特性を向
上させる。強度が１４００ＭＰａ超えの部品では７％未
満では効果が得られず、１２％を超えると効果は飽和す
るとともにコストが上昇するため、７〜１２％である。
一方、強度が１３００ＭＰａ超えの部品では３％未満で
は効果が得られず、７％を超えると１３００ＭＰａ級と
してはコストが上昇するため、３〜７％である。
【００１６】Ｔｉ：０．０１〜０．０６％ Ｔｉは本発明ではＮ量を低減しているため、ＴｉＮとな
った後、ＴｉＳあるいはＴｉ4 Ｃ2 Ｓ2 となり、鋼中に
析出し、焼入れ前加熱時のオーステナイト粒の粗大化を
抑制し、マルテンサイト組織を微細化するとともに、鋼
中に侵入した水素のトラップサイトとなるため、遅れ破
壊特性を向上させる。０．０１％未満ではＴｉＳあるい
はＴｉ4 Ｃ2 Ｓ2 の析出量が少なく、遅れ破壊特性向上
の効果がなく、０．０６％を超えるとＴｉＳあるいはＴ
ｉ4 Ｃ2 Ｓ2 の析出サイズが大きくなり、組織微細化の
効果がなく、遅れ破壊特性が劣化するため、０．０１〜
０．０６％である。 Ｎ：０．００８％以下 ＮはＴｉと結合しＴｉＮとなり、ＴｉＳあるいはＴｉ4
Ｃ2 Ｓ2 となるＴｉ量が不足するため、０．００８％以
下である。
った後、ＴｉＳあるいはＴｉ4 Ｃ2 Ｓ2 となり、鋼中に
析出し、焼入れ前加熱時のオーステナイト粒の粗大化を
抑制し、マルテンサイト組織を微細化するとともに、鋼
中に侵入した水素のトラップサイトとなるため、遅れ破
壊特性を向上させる。０．０１％未満ではＴｉＳあるい
はＴｉ4 Ｃ2 Ｓ2 の析出量が少なく、遅れ破壊特性向上
の効果がなく、０．０６％を超えるとＴｉＳあるいはＴ
ｉ4 Ｃ2 Ｓ2 の析出サイズが大きくなり、組織微細化の
効果がなく、遅れ破壊特性が劣化するため、０．０１〜
０．０６％である。 Ｎ：０．００８％以下 ＮはＴｉと結合しＴｉＮとなり、ＴｉＳあるいはＴｉ4
Ｃ2 Ｓ2 となるＴｉ量が不足するため、０．００８％以
下である。
【００１７】本発明の遅れ破壊特性に優れた高強度部材
の製造方法には焼入れ性を向上させるため、Ｂ，Ｃｕの
うちの一種または二種を含有してもよい。これらの元素
の作用と添加量は以下のとおりである。
の製造方法には焼入れ性を向上させるため、Ｂ，Ｃｕの
うちの一種または二種を含有してもよい。これらの元素
の作用と添加量は以下のとおりである。
【００１８】Ｂ：０．０００３〜０．００５％ Ｂは、鋼中に固溶Ｂとして、存在することによって、鋼
の焼入れ性を顕著に高める。この効果を得るために０．
０００３％以上のＢの添加が必要である。
の焼入れ性を顕著に高める。この効果を得るために０．
０００３％以上のＢの添加が必要である。
【００１９】但し、過剰なＢの添加は、オーステナイト
粒界でのＢ炭硼化物を生成し、粒界強度を低下させるこ
とによって、耐遅れ破壊特性を劣化させるために、その
上限値は０．００５％である。
粒界でのＢ炭硼化物を生成し、粒界強度を低下させるこ
とによって、耐遅れ破壊特性を劣化させるために、その
上限値は０．００５％である。
【００２０】Ｃｕ：０．０５〜０．５％ Ｃｕは焼入れ性を高める元素であり、かつ鋼の腐食速度
を低下させることにより、鋼中に侵入する水素量を低減
する効果がある。Ｃｕの添加量が０．０５％未満では所
望の効果が得られず、０．５％を超える添加では、熱間
加工性が低下し、製品の表面性状が劣化する。従って、
Ｃｕの含有量は０．０５〜０．５％である。
を低下させることにより、鋼中に侵入する水素量を低減
する効果がある。Ｃｕの添加量が０．０５％未満では所
望の効果が得られず、０．５％を超える添加では、熱間
加工性が低下し、製品の表面性状が劣化する。従って、
Ｃｕの含有量は０．０５〜０．５％である。
【００２１】また、ヘッダー加工性の劣化をヘッダー加
工温度の上昇で対応するときには、Ｃｒ，Ｍｏ，Ｎｂ，
Ｖのうちの一種または二種以上を含有してもよい。これ
らの元素の作用と添加量は以下のとおりである。
工温度の上昇で対応するときには、Ｃｒ，Ｍｏ，Ｎｂ，
Ｖのうちの一種または二種以上を含有してもよい。これ
らの元素の作用と添加量は以下のとおりである。
【００２２】Ｃｒ：０．０１〜０．３％ Ｃｒも焼入れ性を高める元素であり、Ｃｒの添加量が
０．０１％未満では所望の効果が得られず、一方０．３
％を超える添加では、焼入れ前のオーステナイト加熱時
に粒界酸化を助長し、耐遅れ破壊性の劣化を招く。従っ
て、Ｃｒの含有量は０．０１〜０．３％である。 Ｍｏ：０．０１〜０．３％ Ｍｏは焼入れ性を高める元素であり、かつ焼入れ・焼戻
し組織の靭性を顕著に高める元素である。Ｍｏの添加量
が０．０１％未満では、所望の効果が得られない。一
方、０．３％を超えると、靭性の低下を招くことにな
る。従って、Ｍｏの含有量は０．０１〜０．３％であ
る。
０．０１％未満では所望の効果が得られず、一方０．３
％を超える添加では、焼入れ前のオーステナイト加熱時
に粒界酸化を助長し、耐遅れ破壊性の劣化を招く。従っ
て、Ｃｒの含有量は０．０１〜０．３％である。 Ｍｏ：０．０１〜０．３％ Ｍｏは焼入れ性を高める元素であり、かつ焼入れ・焼戻
し組織の靭性を顕著に高める元素である。Ｍｏの添加量
が０．０１％未満では、所望の効果が得られない。一
方、０．３％を超えると、靭性の低下を招くことにな
る。従って、Ｍｏの含有量は０．０１〜０．３％であ
る。
【００２３】Ｎｂ：０．０１〜０．１％ Ｎｂは、Ｖと同様に鋼の細粒化を図り、焼戻し軟化抵抗
を得る上で有効な元素である。しかし、０．０１％未満
では所望の効果が得られず、０．１％を超える添加で
は、鋼の靭性が損なわれる。従って、Ｎｂの含有量は
０．０１〜０．１％である。
を得る上で有効な元素である。しかし、０．０１％未満
では所望の効果が得られず、０．１％を超える添加で
は、鋼の靭性が損なわれる。従って、Ｎｂの含有量は
０．０１〜０．１％である。
【００２４】Ｖ：０．０１〜０．１％ Ｖは、鋼の細粒化を図り、また焼戻し軟化抵抗を得る上
で有効な元素である。しかし、０．０１％未満では所望
の効果が得られず、０．１％を超える添加では、鋼の靭
性が損なわれる。従って、Ｖの含有量は０．０１〜０．
１％である。
で有効な元素である。しかし、０．０１％未満では所望
の効果が得られず、０．１％を超える添加では、鋼の靭
性が損なわれる。従って、Ｖの含有量は０．０１〜０．
１％である。
【００２５】上記の成分組成範囲に調整することによ
り、１３００ＭＰａ超えの引張強さを有しかつ遅れ破壊
特性に優れた性能を得ることが可能となる。このような
特性を有する高強度部材は以下の製造方法により製造す
ることができる。
り、１３００ＭＰａ超えの引張強さを有しかつ遅れ破壊
特性に優れた性能を得ることが可能となる。このような
特性を有する高強度部材は以下の製造方法により製造す
ることができる。
【００２６】（２）高強度部材製造工程 （２−１）態様１の製造条件 （製造方法）上記（１）の成分組成範囲（Ｃｒ，Ｍｏ，
Ｎｂ，Ｖは含有しない。）に調整した鋼から製造した熱
間圧延線材あるいは棒鋼に対して、４００〜６００℃で
１０秒以下加熱し、加工率４０％以上のヘッダー加工を
行なう工程と、焼入れし、必要に応じて冷間鍛造し、焼
き戻す工程とを具備し、前記焼入れ冷間転造焼戻し工程
の前または後にヘッダー加工工程を行う。
Ｎｂ，Ｖは含有しない。）に調整した鋼から製造した熱
間圧延線材あるいは棒鋼に対して、４００〜６００℃で
１０秒以下加熱し、加工率４０％以上のヘッダー加工を
行なう工程と、焼入れし、必要に応じて冷間鍛造し、焼
き戻す工程とを具備し、前記焼入れ冷間転造焼戻し工程
の前または後にヘッダー加工工程を行う。
【００２７】本発明では、上記のようにボルト等のヘッ
ダー加工工程と熱処理・転造工程を含むが、ヘッダー加
工工程は熱処理・転造工程のどこに入れてもよい。すな
わち、焼入れの前後、焼戻しの前後のいずれでも特に限
定しない。
ダー加工工程と熱処理・転造工程を含むが、ヘッダー加
工工程は熱処理・転造工程のどこに入れてもよい。すな
わち、焼入れの前後、焼戻しの前後のいずれでも特に限
定しない。
【００２８】ａ．ヘッダー加工時の加熱温度：４００〜
６００℃，加熱時間：１０秒以下 本発明ではボルト等の頭部成形は高強度材で行なうた
め、温間で行なう必要がある。Ｆｅ以外の炭化物生成元
素（Ｃｒ，Ｍｏ，Ｎｂ，Ｖ）を含まない場合は温間加工
性が良好であるが、４００℃未満では工具寿命が劣るた
め、一方、６００℃を超えると強度低下が著しいので加
熱温度は４００〜６００℃である。 また、加熱時に
１０秒超えの加熱を行なうと熱伝達により軸部の強度低
下が著しくなるので、加熱時間は１０秒以下である。
６００℃，加熱時間：１０秒以下 本発明ではボルト等の頭部成形は高強度材で行なうた
め、温間で行なう必要がある。Ｆｅ以外の炭化物生成元
素（Ｃｒ，Ｍｏ，Ｎｂ，Ｖ）を含まない場合は温間加工
性が良好であるが、４００℃未満では工具寿命が劣るた
め、一方、６００℃を超えると強度低下が著しいので加
熱温度は４００〜６００℃である。 また、加熱時に
１０秒超えの加熱を行なうと熱伝達により軸部の強度低
下が著しくなるので、加熱時間は１０秒以下である。
【００２９】ｂ．ヘッダー加工率：４０％以上 温間加工後は強度低下するのは避けられないが、加工率
が４０％未満では成形後の部分の強度（強度×断面積）
が軸部の強度を下回り、部材実体での引張試験を行なう
と首下破断を生じるとともに、強度不足となる。従っ
て、４０％以上の加工率である。
が４０％未満では成形後の部分の強度（強度×断面積）
が軸部の強度を下回り、部材実体での引張試験を行なう
と首下破断を生じるとともに、強度不足となる。従っ
て、４０％以上の加工率である。
【００３０】ネジ部が必要な部材の場合には、必要に応
じて冷間転造をする。最終的に焼戻しにより強度調整を
行なう。２００〜４００℃で焼き戻すことが望ましい。 （２−２）態様２の製造条件 （製造方法）上記（１）の成分組成範囲（Ｃｒ，Ｍｏ，
Ｎｂ，Ｖの一種または二種以上を含有する。）に調整し
た鋼から製造した熱間圧延線材あるいは棒鋼に対して、
５００〜６００℃で１０秒以下加熱し、加工率４０％以
上のヘッダー加工を行なう工程と、焼入れし、必要に応
じて冷間鍛造し、焼き戻す工程とを具備し、前記焼入れ
冷間転造焼戻し工程の前または後にヘッダー加工工程を
行う。
じて冷間転造をする。最終的に焼戻しにより強度調整を
行なう。２００〜４００℃で焼き戻すことが望ましい。 （２−２）態様２の製造条件 （製造方法）上記（１）の成分組成範囲（Ｃｒ，Ｍｏ，
Ｎｂ，Ｖの一種または二種以上を含有する。）に調整し
た鋼から製造した熱間圧延線材あるいは棒鋼に対して、
５００〜６００℃で１０秒以下加熱し、加工率４０％以
上のヘッダー加工を行なう工程と、焼入れし、必要に応
じて冷間鍛造し、焼き戻す工程とを具備し、前記焼入れ
冷間転造焼戻し工程の前または後にヘッダー加工工程を
行う。
【００３１】本発明では、上記のようにボルト等のヘッ
ダー加工工程と熱処理・転造工程を含むが、ヘッダー加
工工程は熱処理・転造工程のどこに入れてもよい。すな
わち、焼入れの前後、焼戻しの前後のいずれでも特に限
定しない。 ａ．ヘッダー加工時の加熱温度：５００〜６００℃，加
熱時間：１０秒以下 本発明ではボルト等の頭部成形は高強度材で行なうた
め、温間で行なう必要がある。Ｆｅ以外の炭化物生成元
素（Ｃｒ，Ｍｏ，Ｎｂ，Ｖ）を含有する場合は温間加工
性が劣化するため、加熱温度を５００〜６００℃に上昇
させる必要がある。５００℃未満では工具寿命が劣るた
め、一方６００℃を超えると強度低下が著しいので加熱
温度は５００〜６００℃である。また、加熱時間につい
ては、態様１の製造条件と同様である。
ダー加工工程と熱処理・転造工程を含むが、ヘッダー加
工工程は熱処理・転造工程のどこに入れてもよい。すな
わち、焼入れの前後、焼戻しの前後のいずれでも特に限
定しない。 ａ．ヘッダー加工時の加熱温度：５００〜６００℃，加
熱時間：１０秒以下 本発明ではボルト等の頭部成形は高強度材で行なうた
め、温間で行なう必要がある。Ｆｅ以外の炭化物生成元
素（Ｃｒ，Ｍｏ，Ｎｂ，Ｖ）を含有する場合は温間加工
性が劣化するため、加熱温度を５００〜６００℃に上昇
させる必要がある。５００℃未満では工具寿命が劣るた
め、一方６００℃を超えると強度低下が著しいので加熱
温度は５００〜６００℃である。また、加熱時間につい
ては、態様１の製造条件と同様である。
【００３２】ｂ．ヘッダー加工率 態様１の製造条件と同様。ネジ部が必要な部材の場合に
は、必要に応じて冷間転造をする。
は、必要に応じて冷間転造をする。
【００３３】最終的に焼戻しにより強度調整を行なう。
２００〜４００℃で焼き戻すことが望ましい。なお、本
発明の製造方法は高強度ボルト、ＰＣ鋼棒やその他の高
強度部材に適用が可能である。
２００〜４００℃で焼き戻すことが望ましい。なお、本
発明の製造方法は高強度ボルト、ＰＣ鋼棒やその他の高
強度部材に適用が可能である。
【００３４】また、本発明で用意する熱間圧延線材ある
いは棒鋼の製造方法については、特に限定しない。すな
わち、線材あるいは棒鋼の圧延方法及び熱処理方法は通
常採用される条件であればよい。以下に本発明の実施例
を挙げ、本発明の効果を立証する。
いは棒鋼の製造方法については、特に限定しない。すな
わち、線材あるいは棒鋼の圧延方法及び熱処理方法は通
常採用される条件であればよい。以下に本発明の実施例
を挙げ、本発明の効果を立証する。
【００３５】
【実施例】表１に示す化学成分を有する鋼（本発明鋼：
Ｎｏ．１〜１８、比較鋼：Ｎｏ．１９〜２９）を１５０
ｋｇ真空溶解にて溶製し、１１６ｍｍ角ビレットにした
後、線材圧延を行った。これらの線材を用い、焼入れ
後、温間でヘッダー加工を行い、冷間転造でネジ成形を
行い、その後焼戻しを行って、ボルトを製造した。な
お、一部でヘッダー加工を焼入れ前に行なった。
Ｎｏ．１〜１８、比較鋼：Ｎｏ．１９〜２９）を１５０
ｋｇ真空溶解にて溶製し、１１６ｍｍ角ビレットにした
後、線材圧延を行った。これらの線材を用い、焼入れ
後、温間でヘッダー加工を行い、冷間転造でネジ成形を
行い、その後焼戻しを行って、ボルトを製造した。な
お、一部でヘッダー加工を焼入れ前に行なった。
【００３６】引張試験はボルト実体で行い、有効断面積
で割って強度を求めた。遅れ破壊試験は各条件で製造し
たボルトを２０本ずつ引張強さの８５％の応力を負荷
し、３．５％食塩水に浸漬し、１日浸漬・１日乾燥のサ
イクルで乾湿繰り返しを３ヶ月行い破断の本数で評価し
た。
で割って強度を求めた。遅れ破壊試験は各条件で製造し
たボルトを２０本ずつ引張強さの８５％の応力を負荷
し、３．５％食塩水に浸漬し、１日浸漬・１日乾燥のサ
イクルで乾湿繰り返しを３ヶ月行い破断の本数で評価し
た。
【００３７】結果を表２に示す。本発明例Ｎｏ．Ａ１〜
Ａ９，Ｂ１〜Ｂ９は本発明で限定する成分を有する熱間
圧延線材（本発明鋼Ｎｏ．１〜１８）を用い、本発明で
限定する温間加工と、焼入れ・冷間転造・焼戻しにより
製造したものであり、所望の引張強さ（１３００ＭＰａ
超え）が得られており、遅れ破壊特性も良好である。
Ａ９，Ｂ１〜Ｂ９は本発明で限定する成分を有する熱間
圧延線材（本発明鋼Ｎｏ．１〜１８）を用い、本発明で
限定する温間加工と、焼入れ・冷間転造・焼戻しにより
製造したものであり、所望の引張強さ（１３００ＭＰａ
超え）が得られており、遅れ破壊特性も良好である。
【００３８】比較例Ｎｏ．Ｃ１〜Ｃ７，Ｄ１〜Ｄ４は化
学成分が本発明の範囲外である比較鋼Ｎｏ．１９〜２９
を用いているため、遅れ破壊特性は劣っている。すなわ
ち、比較例Ｎｏ．Ｃ１はＣ量が低いため、所望の強度が
得られなかったので遅れ破壊試験は行わなかった。比較
例Ｎｏ．Ｃ２はＣ量が高いため、温間加工が不可能でそ
の後の試験は行っていない。比較例Ｎｏ．Ｃ３はＳｉ量
が高いため、比較例Ｎｏ．Ｃ４はＭｎ量が高いため、比
較例Ｎｏ．Ｃ５はＰ量が高いため、比較例Ｎｏ．Ｃ６は
Ｓ量が低いため、比較例Ｎｏ．Ｃ７はＳ量が高いため各
々遅れ破壊特性が劣化した。比較例Ｎｏ．Ｄ１〜Ｄ４は
１３００ＭＰａ級ではあるが、比較例Ｎｏ．Ｄ１はＮｉ
量が低いため、比較例Ｎｏ．Ｄ２はＴｉ量が低いため、
比較例Ｎｏ．Ｄ３はＴｉ量が高いため、比較例Ｎｏ．Ｄ
４はＮ量が高いため、各々遅れ破壊特性が劣化した。
学成分が本発明の範囲外である比較鋼Ｎｏ．１９〜２９
を用いているため、遅れ破壊特性は劣っている。すなわ
ち、比較例Ｎｏ．Ｃ１はＣ量が低いため、所望の強度が
得られなかったので遅れ破壊試験は行わなかった。比較
例Ｎｏ．Ｃ２はＣ量が高いため、温間加工が不可能でそ
の後の試験は行っていない。比較例Ｎｏ．Ｃ３はＳｉ量
が高いため、比較例Ｎｏ．Ｃ４はＭｎ量が高いため、比
較例Ｎｏ．Ｃ５はＰ量が高いため、比較例Ｎｏ．Ｃ６は
Ｓ量が低いため、比較例Ｎｏ．Ｃ７はＳ量が高いため各
々遅れ破壊特性が劣化した。比較例Ｎｏ．Ｄ１〜Ｄ４は
１３００ＭＰａ級ではあるが、比較例Ｎｏ．Ｄ１はＮｉ
量が低いため、比較例Ｎｏ．Ｄ２はＴｉ量が低いため、
比較例Ｎｏ．Ｄ３はＴｉ量が高いため、比較例Ｎｏ．Ｄ
４はＮ量が高いため、各々遅れ破壊特性が劣化した。
【００３９】比較例Ｎｏ．Ｅ１〜Ｅ４は本発明鋼Ｎｏ．
１０を用いているが、温間加工条件が本発明の範囲外で
ある。比較例Ｎｏ．Ｅ１は加熱温度が低すぎるため、頭
部成形が不可能でその後の転造から後の工程は行わなか
った。比較例Ｎｏ．Ｅ２は加熱温度が高すぎるため、比
較例Ｎｏ．Ｅ３は加工率が低すぎるため、比較例Ｎｏ．
Ｅ４は加熱時間が長すぎるため、いずれも引張試験時に
首下で破断を生じた。従って、いずれも遅れ破壊試験は
行わなかった。
１０を用いているが、温間加工条件が本発明の範囲外で
ある。比較例Ｎｏ．Ｅ１は加熱温度が低すぎるため、頭
部成形が不可能でその後の転造から後の工程は行わなか
った。比較例Ｎｏ．Ｅ２は加熱温度が高すぎるため、比
較例Ｎｏ．Ｅ３は加工率が低すぎるため、比較例Ｎｏ．
Ｅ４は加熱時間が長すぎるため、いずれも引張試験時に
首下で破断を生じた。従って、いずれも遅れ破壊試験は
行わなかった。
【００４０】
【表１】
【００４１】
【表２】
【００４２】
【発明の効果】以上示したように、本発明によれば鋼組
成及び製造条件を特定することにより、１３００ＭＰａ
超えの強度を有し、かつ遅れ破壊特性に優れた高強度部
材を製造することが可能になり、産業上きわめて有用な
発明である。
成及び製造条件を特定することにより、１３００ＭＰａ
超えの強度を有し、かつ遅れ破壊特性に優れた高強度部
材を製造することが可能になり、産業上きわめて有用な
発明である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｃ２２Ｃ 38/14 Ｃ２２Ｃ 38/14 38/50 38/50 38/54 38/54
Claims (9)
- 【請求項１】 重量％で、Ｃ：０．２〜０．３５％と、
Ｓｉ：０．１％以下と、Ｍｎ：０．１％以下と、Ｐ：
０．０１％以下と、Ｓ：０．００５〜０．０３％と、Ｎ
ｉ：３〜７％と、Ｔｉ：０．０１〜０．０６％と、Ｎ：
０．００８％以下とを含有し、残部Ｆｅ及び不可避的不
純物からなる熱間圧延線材あるいは棒鋼から高強度部材
を製造する方法において、 熱間圧延線材あるいは棒鋼に対して、４００〜６００℃
で１０秒以下加熱し、加工率４０％以上のヘッダー加工
を行なう工程と、 焼入れし、焼き戻す工程とを具備し、 前記焼入れ焼戻し工程の前または後にヘッダー加工工程
を行うことを特徴とする、引張強さが１３００ＭＰａ超
えの遅れ破壊特性に優れた高強度部材の製造方法。 - 【請求項２】 重量％で、Ｃ：０．２〜０．３５％と、
Ｓｉ：０．１％以下と、Ｍｎ：０．１％以下と、Ｐ：
０．０１％以下と、Ｓ：０．００５〜０．０３％と、Ｎ
ｉ：３〜７％と、Ｔｉ：０．０１〜０．０６％と、Ｎ：
０．００８％以下とを含有し、残部Ｆｅ及び不可避的不
純物からなる熱間圧延線材あるいは棒鋼から高強度部材
を製造する方法において、 熱間圧延線材あるいは棒鋼に対して、４００〜６００℃
で１０秒以下加熱し、加工率４０％以上のヘッダー加工
を行なう工程と、 焼入れし、冷間転造し、焼き戻す工程とを具備し、 前記焼入れ冷間転造焼戻し工程の前または後にヘッダー
加工工程を行うことを特徴とする、引張強さが１３００
ＭＰａ超えの遅れ破壊特性に優れた高強度部材の製造方
法。 - 【請求項３】 重量％で、Ｃ：０．２〜０．３５％と、
Ｓｉ：０．１％以下と、Ｍｎ：０．１％以下と、Ｐ：
０．０１％以下と、Ｓ：０．００５〜０．０３％と、Ｎ
ｉ：３〜７％と、Ｔｉ：０．０１〜０．０６％と、Ｎ：
０．００８％以下とを含有し、さらに、Ｃｒ：０．０１
〜０．３％、Ｍｏ：０．０１〜０．３％、Ｎｂ：０．０
１〜０．１％、及びＶ：０．０１〜０．１％のうち１種
または２種以上を含有し、残部Ｆｅ及び不可避的不純物
からなる熱間圧延線材あるいは棒鋼から高強度部材を製
造する方法において、 熱間圧延線材あるいは棒鋼に対して、５００〜６００℃
で１０秒以下加熱し、加工率４０％以上のヘッダー加工
を行なう工程と、 焼入れし、焼き戻す工程とを具備し、 前記焼入れ焼戻し工程の前または後にヘッダー加工工程
を行うことを特徴とする、引張強さが１３００ＭＰａ超
えの遅れ破壊特性に優れた高強度部材の製造方法。 - 【請求項４】 重量％で、Ｃ：０．２〜０．３５％と、
Ｓｉ：０．１％以下と、Ｍｎ：０．１％以下と、Ｐ：
０．０１％以下と、Ｓ：０．００５〜０．０３％と、Ｎ
ｉ：３〜７％と、Ｔｉ：０．０１〜０．０６％と、Ｎ：
０．００８％以下とを含有し、さらに、Ｃｒ：０．０１
〜０．３％、Ｍｏ：０．０１〜０．３％、Ｎｂ：０．０
１〜０．１％、及びＶ：０．０１〜０．１％のうち１種
または２種以上を含有し、残部Ｆｅ及び不可避的不純物
からなる熱間圧延線材あるいは棒鋼から高強度部材を製
造する方法において、 熱間圧延線材あるいは棒鋼に対して、５００〜６００℃
で１０秒以下加熱し、加工率４０％以上のヘッダー加工
を行なう工程と、 焼入れし、冷間鍛造し、焼き戻す工程とを具備し、 前記焼入れ冷間転造焼戻し工程の前または後にヘッダー
加工工程を行うことを特徴とする、引張強さが１３００
ＭＰａ超えの遅れ破壊特性に優れた高強度部材の製造方
法。 - 【請求項５】 重量％で、Ｃ：０．２〜０．３５％と、
Ｓｉ：０．１％以下と、Ｍｎ：０．１％以下と、Ｐ：
０．０１％以下と、Ｓ：０．００５〜０．０３％と、Ｎ
ｉ：７〜１２％と、Ｔｉ：０．０１〜０．０６％と、
Ｎ：０．００８％以下とを含有し、残部Ｆｅ及び不可避
的不純物からなる熱間圧延線材あるいは棒鋼から高強度
部材を製造する方法において、 熱間圧延線材あるいは棒鋼に対して、４００〜６００℃
で１０秒以下加熱し、加工率４０％以上のヘッダー加工
を行なう工程と、 焼入れし、焼き戻す工程とを具備し、 前記焼入れ焼戻し工程の前または後にヘッダー加工工程
を行うことを特徴とする、引張強さが１４００ＭＰａ超
えの遅れ破壊特性に優れた高強度部材の製造方法。 - 【請求項６】 重量％で、Ｃ：０．２〜０．３５％と、
Ｓｉ：０．１％以下と、Ｍｎ：０．１％以下と、Ｐ：
０．０１％以下と、Ｓ：０．００５〜０．０３％と、Ｎ
ｉ：７〜１２％と、Ｔｉ：０．０１〜０．０６％と、
Ｎ：０．００８％以下とを含有し、残部Ｆｅ及び不可避
的不純物からなる熱間圧延線材あるいは棒鋼から高強度
部材を製造する方法において、 熱間圧延線材あるいは棒鋼に対して、４００〜６００℃
で１０秒以下加熱し、加工率４０％以上のヘッダー加工
を行なう工程と、 焼入れし、冷間鍛造し、焼き戻す工程とを具備し、 前記焼入れ冷間転造焼戻し工程の前または後にヘッダー
加工工程を行うことを特徴とする、引張強さが１４００
ＭＰａ超えの遅れ破壊特性に優れた高強度部材の製造方
法。 - 【請求項７】 重量％で、Ｃ：０．２〜０．３５％と、
Ｓｉ：０．１％以下と、Ｍｎ：０．１％以下と、Ｐ：
０．０１％以下と、Ｓ：０．００５〜０．０３％と、Ｎ
ｉ：７〜１２％と、Ｔｉ：０．０１〜０．０６％と、
Ｎ：０．００８％以下とを含有し、さらに、Ｃｒ：０．
０１〜０．３％、Ｍｏ：０．０１〜０．３％、Ｎｂ：
０．０１〜０．１％、及びＶ：０．０１〜０．１％のう
ち１種または２種以上を含有し、残部Ｆｅ及び不可避的
不純物からなる熱間圧延線材あるいは棒鋼から高強度部
材を製造する方法において、 熱間圧延線材あるいは棒鋼に対して、５００〜６００℃
で１０秒以下加熱し、加工率４０％以上のヘッダー加工
を行なう工程と、 焼入れし、焼き戻す工程とを具備し、 前記焼入れ焼戻し工程の前または後にヘッダー加工工程
を行うことを特徴とする、引張強さが１４００ＭＰａ超
えの遅れ破壊特性に優れた高強度部材の製造方法。 - 【請求項８】 重量％で、Ｃ：０．２〜０．３５％と、
Ｓｉ：０．１％以下と、Ｍｎ：０．１％以下と、Ｐ：
０．０１％以下と、Ｓ：０．００５〜０．０３％と、Ｎ
ｉ：７〜１２％と、Ｔｉ：０．０１〜０．０６％と、
Ｎ：０．００８％以下とを含有し、さらに、Ｃｒ：０．
０１〜０．３％、Ｍｏ：０．０１〜０．３％、Ｎｂ：
０．０１〜０．１％、及びＶ：０．０１〜０．１％のう
ち１種または２種以上を含有し、残部Ｆｅ及び不可避的
不純物からなる熱間圧延線材あるいは棒鋼から高強度部
材を製造する方法において、 熱間圧延線材あるいは棒鋼に対して、５００〜６００℃
で１０秒以下加熱し、加工率４０％以上のヘッダー加工
を行なう工程と、 焼入れし、冷間鍛造し、焼き戻す工程とを具備し、 前記焼入れ冷間転造焼戻し工程の前または後にヘッダー
加工工程を行うことを特徴とする、引張強さが１４００
ＭＰａ超えの遅れ破壊特性に優れた高強度部材の製造方
法。 - 【請求項９】 鋼成分として、重量％でさらに、Ｂ：
０．０００３〜０．００５％、Ｃｕ：０．０５〜０．５
％の１種または２種を含有することを特徴とする、請求
項１乃至８のいずれかに記載の遅れ破壊特性に優れた高
強度部材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16421797A JPH1112649A (ja) | 1997-06-20 | 1997-06-20 | 遅れ破壊特性に優れた高強度部材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16421797A JPH1112649A (ja) | 1997-06-20 | 1997-06-20 | 遅れ破壊特性に優れた高強度部材の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1112649A true JPH1112649A (ja) | 1999-01-19 |
Family
ID=15788903
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16421797A Pending JPH1112649A (ja) | 1997-06-20 | 1997-06-20 | 遅れ破壊特性に優れた高強度部材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1112649A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102234744A (zh) * | 2010-04-23 | 2011-11-09 | 宝山钢铁股份有限公司 | 一种超纯净合金及其汽轮机转子体锻件的制造方法 |
-
1997
- 1997-06-20 JP JP16421797A patent/JPH1112649A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102234744A (zh) * | 2010-04-23 | 2011-11-09 | 宝山钢铁股份有限公司 | 一种超纯净合金及其汽轮机转子体锻件的制造方法 |
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